Schwache Wechselwirkungen zwischen organischen Molekülen

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Zwischenmolekulare Wechselwirkungen, insbesondere Wasserstoffbrücken, sind seit langem Gegenstand von Untersuchungen, wobei häufig N-H und O-H Bindungen sowie freie Elektronenpaare an N- und O-Atomen betrachtet werden. Diese Wechselwirkungen sind grundlegend für die Struktur von Proteinen und DNA. Neben den typischen Formen existieren jedoch auch schwächere Varianten, die zur Bildung von Aggregaten beitragen. Atypische Wasserstoffbrücken, wie die CH-Gruppe, die lange Zeit als Wasserstoffbrückendonor angezweifelt wurde, sind mittlerweile anerkannt. Zudem können ?-Systeme als Wasserstoffbrückenakzeptoren fungieren. Darüber hinaus gibt es attraktive Wechselwirkungen, die auf elektrostatischen, induktiven und Dispersionswechselwirkungen basieren. CO2 ist ein Beispiel für elektrostatische Wechselwirkungen, dessen Selbstaggregate bereits untersucht wurden. Induktion und Dispersion sind besonders relevant, wenn die Bindungspartner keine ausgeprägte Ladungstrennung aufweisen. Diese Arbeit untersucht schwache Wechselwirkungen zwischen Molekülen mittels Jet-FTIR-Spektroskopie und quantenchemischen Rechnungen. Die Abkühlung im Überschallstrahl ermöglicht die spektroskopische Nachweisbarkeit oft instabiler Aggregate bei Raumtemperatur. Clusterbildung führt zu sichtbaren Veränderungen im Schwingungsspektrum, was eine Trennung von Aggregaten und Monomeren erlaubt. Die behandelten Systeme umfassen Strukturen mit CH-Funktionen, NH-Funktionen